Фундаменты при динамических воздействиях

Лекция 15 «Фундаменты при динамических воздействиях»

1. Почему в грунтах происходит затухание колебаний от динамических воздействий и в каких грунтах процесс затухания происходит быстрее?

Исходя из линейной теории упругости скорости распространения продольных и поперечных упругих волн зависят от модуля упругости, коэффициента Пуассона и плотности среды.

Природные грунты являются многокомпонентной зернистой средой, способной поглощать энергию волн. Основной причиной, определяющей затухания колебаний, является потеря энергии на возбуждение упругих волн в грунте, которые переносят энергию от фундамента в отдаленные от него части грунтового массива, где эта энергия постепенно поглощается за счет неупругого сопротивления грунта Поэтому по мере распространения волны благодаря диссипативным свойствам грунтов колебания постепенно затухают.

Экспериментально установлено, что затухания волн происходит быстрее в маловлажных грунтах.

1. Какие грунты в большей степени снижают свои прочностные и деформационные характеристики под воздействием нагрузок?

Свои прочностные характеристики дисперсные грунты (песок, супесь). Рыхлые пески при ускорении колебаний, превышающем критическое, могут уплотнятся вплоть до полного уплотнения, а в водонасыщенном состоянии – переходить в разжиженное состояние с полной потерей несущей способности.

Глинистые же грунты наоборот благодаря связности, более устойчивы к динамическим нагрузкам, однако, при пластичном и текучем состоянии, они могут подвергаться тиксотропному разупрочнению.

1. Какие машины относятся к машинам с динамическими нагрузками?

К машинам с динамическими нагрузками относятся:

- машины периодического

- машины непериодического действия

К машинам периодического действия относятся машины с равномерным вращением, равномерным вращением и связанным с ним возвратно – поступательным движением и возвратно – поступательным движением, завершающимся периодическими ударами (электродвигатели и турбогенераторы; компрессоры, насосы, двигатели внутреннего сгорания и пилорамы; ударно – вибрационные формовочные машины и штамп-автоматы.)

К машинам непериодического действия относятся машины с неравномерным вращением или возвратно – поступательным движением (приводные электродвигатели прокатных станов генераторы разрывных мощностей), с возвратно – поступательным движением, завершающимся отдельными ударами (молоты, копровые установки), с движением, вызывающим перемещение обрабатываемых масс, передающих на фундаменты случайные нагрузки (мельничные установки).

1. Назовите типы фундаментов под машины с динамическими нагрузками?

Типы фундаментов под машины с динамическими нагрузками:

- массивными в виде блока или плиты с необходимыми приямками, колодцами и отверстиями для размещения частей машины, вспомогательного оборудования, коммуникаций;

- стенчатыми, состоящими из нижней фундаментной плиты (или ростверка), системы стен и верхней плиты (или рамы), на которой располагается оборудование;

- рамными, представляющими собой пространственную конструкцию, состоящую, как правило, из верхней плиты или системы балок, опирающихся через стойки на нижнюю фундаментную плиту;

- облегченными различных конструктивных типов, в том числе безростверковыми свайными

1. Какие расчеты оснований и фундаментов должны выполняться при проектировании фундаментов под машины с динамическими нагрузками?

Расчет фундаментов машин и их оснований в соответствии с действующим СП 26.13330.2012 включает:

- расчет колебаний фундаментов или отдельных их элементов (вторая группа предельных состояний);

- проверку среднего статического давления под подошвой фундамента на естественном основании p или несущей способности свай (первая группа предельных состояний);

- расчет прочности элементов конструкций фундамента.

А при наличии в задании на проектирование технологических требований, ограничивающих перемещения и деформации фундамента, следует выполнить их статический расчет из условия совместной деформации основания и фундамента.